计算机网络总复习

1、课件制作人：沈红计算机网络计算机网络沈阳理工大学沈阳理工大学信息科学与工程学院信息科学与工程学院课件制作人：沈红 第第 八八 章章 总总 复复 习习 总复习总复习 1 计算机网络概述计算机网络概述 1.1 计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展 1、计算机网络的计算机网络的 定义定义 2、计算机网络的分类计算机网络的分类 1.2计算机网络的组成与结构计算机网络的组成与结构 1.3 计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构 1.3.2 网络拓扑的类型网络拓扑的类型 星型、树型、总线型、环型和网型星型、树型、总线型、环型和网型课件制作人：沈红 1.4 计算机网络体系结构与参考模型计算机网络体

2、系结构与参考模型 1.4.1 网络体系结构的基本概念网络体系结构的基本概念 1、网络体系结构网络体系结构 分层的优点分层的优点 （1）简单化（）简单化（2）灵活性（）灵活性（3）标准化）标准化 2、 协议、接口和服务协议、接口和服务 3、面向连接与无连接面向连接与无连接 1.4.2 ISO/OSI分层体系结构分层体系结构 1.4.3 TCP/IP分层体系结构分层体系结构 掌握每层的功能及该层的协议数据单元掌握每层的功能及该层的协议数据单元课件制作人：沈红 2 物理层物理层 2.1 物理层的基本概念物理层的基本概念 2.1.1 物理层功能物理层功能 在连接各种计算机的传输介质上传输数据的比在连接

3、各种计算机的传输介质上传输数据的比特流特流2.1.2 物理层特征物理层特征 机械特性机械特性 电气特性电气特性 功能特性功能特性 规程特性规程特性 课件制作人：沈红 2.2 数据通信基本概念数据通信基本概念 2.2.1 基本概念基本概念 1、信息、数据与信号信息、数据与信号 2、信号分类信号分类 模拟信号模拟信号、数字信号数字信号 3、模拟传输与数字传输模拟传输与数字传输 4、基带与宽带基带与宽带 基带基带、宽带宽带、频带传输频带传输 2.2.2 信道特性信道特性 1 信道带宽信道带宽 二种二种 2 传输速率传输速率：指单位时间内传输信息单元的数量指单位时间内传输信息单元的数量课件制作人：沈红

4、 数据信号速率数据信号速率 S=1/Tlog2N 码元速率（调制速率）码元速率（调制速率）B=1/T (Baud) 数据信号速率与调制速率的关系数据信号速率与调制速率的关系 S=B log2N (b/s) 或或 B=S/log2N (Baud) 3 信道极限信道极限 (1)理想的信道极限理想的信道极限 奈奎斯特（奈奎斯特（Nyquist）无噪声下的码元速率极限）无噪声下的码元速率极限值值B与信道带宽与信道带宽H的关系为的关系为 B=2H（Baud）课件制作人：沈红 奈奎斯特公式奈奎斯特公式 无噪信道传输速率极限值公式无噪信道传输速率极限值公式如下：如下：C=2H log2V（bps） (2)带

5、噪声的信道极限带噪声的信道极限 C=H log2（1+S/N） 4 、误码率误码率 2.2.3 数据通信系统数据通信系统 1、通信系统模型通信系统模型 模拟通信系统模拟通信系统 数字通信系统数字通信系统 2、数据通信方式数据通信方式课件制作人：沈红 单工操作模式单工操作模式 半双工操作模式半双工操作模式 全双工操作模式全双工操作模式 3、数据同步方式数据同步方式 异步传输异步传输 同步传输同步传输 2.2.4 带宽与时延计算带宽与时延计算 1、带宽计算带宽计算 信号具有的频带宽度信号具有的频带宽度，带宽的单位是赫带宽的单位是赫 数字信道传送数字信号的速率称为数据率或比特数字信道传送数字信号的速

6、率称为数据率或比特率率课件制作人：沈红 2、时延的计算、时延的计算 时延时延 (delay)虽然虽然是指一个是指一个数据数据报文或报文或数据数据分组分组从从某某个网络个网络(或一条链路或一条链路)的一端传送到另一的一端传送到另一个网络个网络的一的一端所需的时间端所需的时间发送时延发送时延=数据块长度数据块长度/信道带宽信道带宽传播时延传播时延=信道长度信道长度/电磁波在信道上的传播速率电磁波在信道上的传播速率处理时延处理时延3、时延带宽积和往返时延时延带宽积和往返时延2.3 数据的调制与编码数据的调制与编码2.3.1 数字数据的模拟信号编码数字数据的模拟信号编码(1) 幅移键控幅移键控(ASK

7、)法法课件制作人：沈红 (2) 频移键控频移键控(FSK)法法 (3) 相移键控相移键控(PSK)法法 2.3.2 数字数据的数字信号编码数字数据的数字信号编码 曼彻斯特码曼彻斯特码、差分曼彻斯特码差分曼彻斯特码 2.3.3 模拟数据的数字信号编码模拟数据的数字信号编码 PCM编码编码：采样、量化、编码：采样、量化、编码 2.4 数据传输媒体数据传输媒体 2.4.1 有线介质有线介质 1、双绞线双绞线：分为屏蔽双绞线和无屏蔽双绞线分为屏蔽双绞线和无屏蔽双绞线 适合模拟传输和数字传输适合模拟传输和数字传输 2、同轴电缆同轴电缆课件制作人：沈红 2、同轴电缆同轴电缆 电缆用于传输数字信号，电缆用于

8、传输数字信号，电缆用于电缆用于传输电视信号传输电视信号 3、光纤光纤 （）单模光纤（）单模光纤 （）多模光纤（）多模光纤 2.4.2 无线介质无线介质 微波微波 2.5 多路复用技术多路复用技术 1 频分多路复用频分多路复用 2 时分多路复用时分多路复用课件制作人：沈红 同步时分复用同步时分复用、统计时分复用统计时分复用 2.5.3 波分多路复用波分多路复用 在一根光纤上使用不同的波长同时传送多路光波在一根光纤上使用不同的波长同时传送多路光波信号的一种技术信号的一种技术2.5.4 码分多路复用码分多路复用2.6 数据交换技术数据交换技术1 、电路交换电路交换2 、报文交换报文交换3 、分组交换

9、分组交换数据报分组交换数据报分组交换、虚电路分组交换虚电路分组交换 课件制作人：沈红 3 数据链路层数据链路层 3.1 数据链路层基本概念数据链路层基本概念 3.2 数据链路层的功能数据链路层的功能 1) 帧的装配与分解帧的装配与分解-帧同步与透明传输帧同步与透明传输 2) 流量控制、顺序控制与差错检测与控制流量控制、顺序控制与差错检测与控制 3) 寻址与链路管理等寻址与链路管理等 3.2.1 帧同步与透明传输帧同步与透明传输 1.帧同步帧同步 使用比特填充的首尾定界符法使用比特填充的首尾定界符法 透明传输透明传输 3.2.2 差错检测差错检测课件制作人：沈红 检错码、纠错码检错码、纠错码 附

10、加冗余码附加冗余码 反馈反馈-确认确认-重发重发、超时超时-重发重发 3.2.3 流量控制概念流量控制概念 3.3 可靠传输机制可靠传输机制 3.3.1 奇偶校验奇偶校验 3.3.2 循环冗余校验循环冗余校验 发送方、接收方发送方、接收方 3.4 流量控制流量控制 3.4.1 停等协议停等协议 3.4.5 后退后退N帧帧ARQ协议协议课件制作人：沈红 3.4.6 选择性选择性ARQ协议协议 3.4.7 滑动窗口协议滑动窗口协议 表表3-2三种协议的区别三种协议的区别 协议协议 发送窗口发送窗口 接收窗口接收窗口停等停等ARQ 1 1后退后退N帧帧ARQ 1 1 选择性选择性ARQ 1 1 3.

11、5 面向比特的链路控制规程面向比特的链路控制规程HDLC HDLC的帧格式的帧格式 标志字段标志字段(F)、地址字段、地址字段(A)、控制字段、控制字段(C)、信息、信息字段字段(的的I)、帧校验序列字段、帧校验序列字段(FCS)等组成等组成课件制作人：沈红 1同步方式同步方式 2实现透明传输实现透明传输 3寻址方式寻址方式 4差错控制方法差错控制方法 5数据与控制信息识别方法数据与控制信息识别方法 6信息字段信息字段 3.6 点对点协议点对点协议PPP 3.6.2 PPP协议的帧格式协议的帧格式 当当 PPP 用在同步传输链路时，协议规定采用硬用在同步传输链路时，协议规定采用硬件来完成比特填

12、充（和件来完成比特填充（和 HDLC 的做法一样）。的做法一样）。 当当 PPP 用在异步传输时，就使用一种特殊的字用在异步传输时，就使用一种特殊的字符填充法。符填充法。课件制作人：沈红 4 局域网局域网 4.1 局域网概述局域网概述 局域网的拓扑结构局域网的拓扑结构 局域网的传输媒体局域网的传输媒体 4.2 局域网的体系结构局域网的体系结构 局域网的参考模型只相当于局域网的参考模型只相当于OSI的最低两层的最低两层 把数据链路层划分为介质访问控制（把数据链路层划分为介质访问控制（Media Access Control，MAC）子层和逻辑链路控制）子层和逻辑链路控制（Logical Link

13、 Control，LLC）子层）子层4.2.3 媒体接入控制媒体接入控制MAC子层子层MAC帧中的硬件地址帧中的硬件地址课件制作人：沈红 两种不同的两种不同的MAC帧格式帧格式 4.3 介质访问控制技术介质访问控制技术 4.3.1 竞争型介质访问控制技术竞争型介质访问控制技术 随机访问介质控制技术属于随机访问型或者称为随机访问介质控制技术属于随机访问型或者称为竞争型协议竞争型协议1、ALOHA协议协议（1）纯）纯 ALOHA协议协议 （2）时隙）时隙ALOHA协议协议2、CSMA协议协议3、CSMA/CD协议协议4、冲突检测时间冲突检测时间课件制作人：沈红 5、二进制指数退避算法二进制指数退避

14、算法 4.3.2 以太网标准与技术以太网标准与技术 1 、10Base-5 2 、10Base-2 3 、10Base-T 4.7 虚拟局域网虚拟局域网 4.7.1 VLAN概述概述：是指在交换式局域网的基础是指在交换式局域网的基础上，采用网络管理软件构建的可跨越不同网段、上，采用网络管理软件构建的可跨越不同网段、不同网络的端到端的逻辑网络。不同网络的端到端的逻辑网络。4.7.2 VLAN的划分方式的划分方式基于端口的基于端口的VLAN课件制作人：沈红 基于基于MAC地址的地址的VLAN划分划分 基于基于IP地址的地址的VLAN 4.8 无线局域网无线局域网 协议标准协议标准IEEE 802.

15、11 课件制作人：沈红 5 网络层与广域网技术网络层与广域网技术 5.1 网络层网络层 5.1.1 网络层概述网络层概述 5.2 路由选择路由选择 静态路由选择静态路由选择、动态路由选择动态路由选择 5.3 广域网概述广域网概述 5.3.1 广域网与局域网区别广域网与局域网区别 5.3.2 广域网交换机中的路由表广域网交换机中的路由表 1、广域网中的物理编址广域网中的物理编址 2 、转发分组方法转发分组方法 3、交换机路由表的简化交换机路由表的简化课件制作人：沈红 4 广域网中的默认路由广域网中的默认路由 5.3.4 网络拥塞与控制网络拥塞与控制 网络拥塞网络拥塞概念概念课件制作人：沈红 6

16、网络互连网络互连 6.1 网络互连概述网络互连概述 1 、网络互连的概念网络互连的概念 2 、网络互连的类型网络互连的类型 3 、互连设备及功能互连设备及功能 6.2 Internet的网际协议的网际协议IP 6.2.1 分类的分类的IP地址地址 1.IP地址及其表示方法地址及其表示方法 （1）IP地址的结构地址的结构 （2）分类的）分类的IP地址地址 （3）特殊的）特殊的IP地址地址课件制作人：沈红 2IP地址的特点地址的特点 3IP地址与地址与物理地物理地址址 6.2.2 IP协议特点与协议特点与IP数据报的格式数据报的格式 1IP协议的特点协议的特点 2. IP数据报的格式数据报的格式

17、标识、标志、片偏移标识、标志、片偏移 6.2.3 IP层处理数据报的流程层处理数据报的流程 路由最主要的是以下两项路由最主要的是以下两项（目的网络地址目的网络地址，下一下一跳地址跳地址） （1）IP数据报首先要设法找到目的主机所在目数据报首先要设法找到目的主机所在目的网络上的路由器的网络上的路由器（间接交付间接交付）。）。课件制作人：沈红 （2）只有到达最后一个路由器时只有到达最后一个路由器时，才试图向目才试图向目的主机进行直接交付。的主机进行直接交付。转发算法转发算法6.2.4 ARP和和RARP1从从IP地址到物理地址的解析地址到物理地址的解析 2从物理地址到从物理地址到IP地址的映射（地

18、址的映射（RARP协议）协议） 6.3 划分子网与构造超网划分子网与构造超网6.3.2 子网划分的方法子网划分的方法6.3.3 子网掩码子网掩码分边界级和非边界级掩码分边界级和非边界级掩码6.3.4 使用子网掩码转发分使用子网掩码转发分组组过程过程课件制作人：沈红 6.3.5 变长子网掩码技术变长子网掩码技术 6.4 Internet控制报文协议控制报文协议(ICMP) 6.4.1 ICMP 报文的作用报文的作用 1.ICMP差错报告报文差错报告报文 ICMP差错报告报文共有差错报告报文共有5种种 6.5 Internet的路由选择协议的路由选择协议 6.5.1 分层次的路由选择协议分层次的路

19、由选择协议 内部网关协议内部网关协议(IGP)或内部路由器协议或内部路由器协议IRP 外部网关协议外部网关协议(EGP)或外部路由器协议或外部路由器协议ERP 6.5.3 内部网关协议内部网关协议RIP 1RIP的基本概念与工作过程的基本概念与工作过程课件制作人：沈红 2距离向量算法距离向量算法 3RIP协议的工作过程协议的工作过程 6.7 下一代网际协议下一代网际协议IPv6 6.7.1 IPv6的概述的概述 IPv6将地址长度从将地址长度从IPv4的的32位增大到位增大到128位位课件制作人：沈红 7 传输层传输层 7.1 传输层协议概述传输层协议概述 传输层的基本功能传输层的基本功能 7

20、.2 TCP/IP传输层的两个协议传输层的两个协议 （1）用户数据报协议）用户数据报协议UDP （2）传输控制协议）传输控制协议TCP 7.2.1 协议特点协议特点 （1）差错检验）差错检验 （2）可靠与不可靠交付）可靠与不可靠交付 （3）协议数据单元）协议数据单元 （4）无连接与面向连接）无连接与面向连接 （5）复用和分用的功能）复用和分用的功能课件制作人：沈红 7.2.2 端口端口 （1）端口的意义）端口的意义 （2）端口格式）端口格式 （3）端口分配）端口分配 7.2.3 套接字的作用套接字的作用 套接字格式套接字格式 7.3 UDP协议协议 7.3.1 UDP协议的主要特点协议的主要特

21、点 7.3.3 UDP用户数据报格式用户数据报格式 伪首部课件制作人：沈红 7.4 TCP协议协议 7.4.1 TCP协议的主要特点协议的主要特点 （1）TCP与与UDP的不同的不同 （2）支持流传输）支持流传输 （3）确认、超时重传及流量控制）确认、超时重传及流量控制 （4）支持全双工服务支持全双工服务 （5）连接建立与连接释放的方法连接建立与连接释放的方法 （6）提供流量控制与拥塞控制提供流量控制与拥塞控制 （7）使用缓存提高可靠性）使用缓存提高可靠性 （8）服务于部分应用进程）服务于部分应用进程课件制作人：沈红 7.4.2 TCP的端口号分配和的端口号分配和Socket地址地址 7.4.

22、3 TCP报文的格式报文的格式 7.4.4 TCP的数据序号、确认与重传的数据序号、确认与重传 重传机制重传机制 TCP中全双工的确认机制中全双工的确认机制 发送时机与确认时机发送时机与确认时机 1）常用的常用的3种选择发送时机的方法种选择发送时机的方法 2）Nagle算法选择发送时机算法选择发送时机 3）确认时机确认时机 4）超时计时器重传时间计算超时计时器重传时间计算课件制作人：沈红 7.4.5 TCP连接的建立与拆除连接的建立与拆除 1建立连接建立连接 2传送数据传送数据 3释放连接释放连接课件制作人：沈红 8 应用层应用层 8.1 应用层概述应用层概述 8.2 域名系统域名系统DNS

23、8.2.1 域名系统概述域名系统概述 1.域名系统域名系统 2.域名命名机制域名命名机制 8.2.2 域名解析域名解析 1.域名服务器域名服务器 正向解析或逆向解析正向解析或逆向解析 2.域名解析过程域名解析过程 递归解析递归解析、迭代解析迭代解析课件制作人：沈红 8.3 文件传输协议文件传输协议(FTP) 8.4 远程登录协议远程登录协议TELNET 8.5 电子邮件电子邮件(E-mail) 8.5.1 电子邮件概述电子邮件概述 8.5.2 电子邮箱和地址电子邮箱和地址 组成：用户代理、邮件服务器和传输电子邮件所组成：用户代理、邮件服务器和传输电子邮件所使用的协议使用的协议8.5.3 电子邮件格式电子邮件格式8.5